Physique 5041 - Commission scolaire de Laval

Commission scolaire
des Laurentides
CORRIGÉ
Physique 5041
Forme A
OPTIQUE
PHYSIQUE 5041 PRETEST
Préparé par Isabelle Lapierre Janvier 2003

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Physique 5041
Prétest
(Forme A)
1. Identifiez les 3 énoncés faux et corrigez-les de façon à les rendre vrais.
A. Au contact d'un objet, la lumière peut être réfléchie, réfractée ou absorbée. Elle
ne peut pas subir plus d'un phénomène à la fois.
B. Dans une réflexion spéculaire, les rayons incidents parallèles sont réfléchis
parallèles les uns aux autres.
C. Le champ visuel que permet un miroir plan varie en fonction des dimensions du
miroir et de la distance qui sépare l'observateur et l'objet du miroir.
D. Dans un miroir courbe, le rayon de courbure est le double de la distance focale.
E. Dans une réfraction, les rayons incidents et rétractés se situent de part et d'autre
de la normale et les 3 ne sont pas dans un même plan.
F. Pour qu'il y ait réflexion totale interne, la lumière doit passer d'un milieu moins
réfringent à un milieu plus réfringent.
Rép. : Les énoncés faux sont : A,E,F
A. …elle peut subir plus d'un phénomène à la fois.
E. … et les 3 sont dans un même plan
F. … plus réfringent à un milieu moins réfringent
4 points
2. Voici différents énoncés sur les images formées par les lentilles et les miroirs.
Trouvez les énoncés qui sont faux et corrigez-les.
A. Les images formées par une lentille divergente sont toujours droites, plus petites
que l'objet et situées entre le foyer principal et le centre optique.
B. Une image virtuelle est produite par l'intersection du prolongement, derrière la
surface réfléchissante, de rayons lumineux réfléchis.
C. L'image d'un objet situé au-delà de la distance focale d'une lentille convergente
est droite et réelle. L'image d'un objet situé dans les limites de la distance focale
est droite, virtuelle et plus petite que l'objet.
D. Les signes utilisés dans les équations des miroirs sont : positifs pour les objets et
les distances des images virtuelles : négatifs pour les objets et les distances des
images réelles.
E. Toutes les images formées par un miroir convexe sont plus grandes que l'objet,
droites et virtuelles. Elles sont toutes situées entre le sommet et le foyer principal.
F. Les caractéristiques d'une image sont sa grandeur, son sens et son type.
Rép. : Les énoncés faux sont : C,D,E.
C. … renversée et réelle… et plus grande que l'objet.
D. … des images réelles… des images virtuelles.
E. … plus petites que l'objet…
4 points

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3. Associez le graphique avec le phénomène lumineux qu'il représente :
A. B.
air
eau
Rép. Réflexion Rép. Réfraction
C. D.
rouge eau
violet air
Rép. Dispersion Rép. Réflexion totale interne
4 points
4. L'œil humain est semblable à un appareil-photo. La cornée et le cristallin
focalisent l'image sur la rétine. Certaines anomalies sont associées à des
problèmes de vision.
A. Qu'est-ce que l'hypermétropie? Anomalie de la vision se traduisant par la
formation d'images en arrière de la rétine.
B. Quel type de lentille permet de corriger ce défaut? Convergente..
C. Dessinez l'image d'un objet corrigé par ce type de lentille.
Objet
6 points
Image

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5. Un rayon lumineux jaune traverse un prisme équilatéral en verre crown (n=1,517).
L'angle d'incidence formé par le rayon lumineux jaune et la normale est de 35.
Calculez l'angle de réfraction à la sortie du prisme.
n1sinθ1=n2sinθ2 A. 90-22.2=67.80 n1sinθ1=n2sinθ2
1sin35=1.517sinθ2 B. 60+67.8+θ=1800 1.517sin37.8=1sinθ2
22.20=θ2 θ=52.20 68.40=θ2
C. 90-θ1=52.20
θ1=37.80
6 points
6. Quels sont les énoncés vrais?
A. La lumière infrarouge et ultraviolette sont des rayonnements situés au-delà des 2
extrémités du spectre visible.
B. Les infrarouges et ultraviolets ne sont pas essentiels à la vie humaine.
C. Les couleurs primaires sont le rouge, le bleu et le vert.
D. La combinaison du vert et du rouge donne le magenta.
E. La couleur bleue est plus énergétique que la couleur rouge.
Rép. : A,C et E 4 points
7. Tracez les images et donnez les caractéristiques.
A. Virtuelle, droite, plus petite que l'objet et de l'autre côté du miroir.
A. image
objet F C
B. Réelle, renversée, plus grande que l'objet et du même côté du miroir.
image
B.
C F
8 points
8. Tracez les images et donnez les caractéristiques.
A. Virtuelle, droite, plus grande que l'objet et du même côté de la lentille.
image
A.
C F F C

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B. Virtuelle, droite, plus petite que l'objet et du même côté de la lentille.
C F image F C
8 points
9. Servez-vous d'un diagramme de propagation des rayons pour illustrer l'ombre
(éclipse totale) et la pénombre (éclipse partielle) qui se forment au cours d'une
éclipse de soleil.
pénombre
ombre
pénombre
6 points
10 A. L'angle critique du verre dont l'indice de réfraction est de 1,53 est-il supérieur ou
inférieur à celui du verre ayant un indice de réfraction de 1,60?
n=1,53 et n=1,60. Celui qui a le plus grand indice (1,60), a un angle critique plus petit
que l'autre.
B. Si le milieu dans lequel la lumière passe est l'air, quel est l'angle critique
correspondant aux 2 types de verre utilisés à la question précédente?
n1sinθ1=n2sinθ2 n1sinθ1=n2sinθ2
1,53sinθ1=1sin90 1,60sinθ1=1sin90
θ1=40,80 θ1=38,70
6 points
11. Deux lentilles sont juxtaposées. La première a une vergence de 2.5 dioptries. La
vergence de la combinaison est de 4,0 dioptries. Trouvez la distance focale de la
deuxième. De quel type de lentilles s'agit-il?
c=2.5 dioptries. CT=C1+C2 C2=1/f2 Ce sont des lentilles convergentes
4=2.5+C2 1.5=1/f2
1.5=C2 0.66m=f2
Soleil
Lune
Terre
4 points